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文档简介
1、电学计算姓名:班级:一、计算题1. 有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛用来检测洒驾,传感器Rl的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲,工作电路如图乙,电源电压恒为12V,宦值电阻Rz=30 Q .求:90字'°(1)被检测者未喝酒时,Ri阻值;SO-70 -(2)被检测者洒精气体浓度为0. 8mgmL时电流表一的示数;袈4()(3)现在公认的洒驾标准为0.2mgnLW洒精气体浓度和0. SmgZmL,当电压表示数为4. 8V时,通过计算说明常mg:/JrlIRlR2酒韬气体伎感器被检测司机是酒驾?O Q i 2ftj ft,4 OJ OA 0.7曲M M満精J=.体浓
2、障甲t 5乙2. 从2011年5月11日起,执行酒驾重罚新规左.交警使用的某型号洒精测试仪的工作原理相当于如图所示电源 电压恒为9V,传感器电阻R二的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小当酒精气体的浓度为O时,R:的电阻为 80Q.使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器Ri的滑片)对测试仪进行调零,此时电压表的示数为8V求:(1)电压表的示数为8V时,电流表的示数为多少?P(2)电压表的示数为8V时,滑动变阻器R冷勺电阻值为多少?_-(3)调零后,R,的电阻保持不变.某驾驶员对着测试仪吹气IOs,若电流表的示数达到O. 3A,表明驾驶员醉驾,此时电压表的示数为多少?I_(y>3. 如图是一款有煮
3、洗功能的洗衣机的简化电路图及相关参数此款洗衣机有两个档位,当开关置于位置1时为加热 状态,当开关置于位置2时为保湿洗涤状态.其中电阻&的阻值为22Q,求:桃細率(叫24板水量(kg)15尿涤衣物容虽(kg)3忆定电压v)220F品质童kg44卜品尺寸(mm450x540x768(1)在洗衣机内按“加水量”加入20°C的冷水加热到90°C时水吸收的热量;(2)R=的阻值:(3)洗衣机在保湿洗涤状态下工作时.电动机的功率为200W,则此时通过电动机的电流为多少?4灯L标有“6V 3册 字样,滑动变阻器R:的最大电阻为12Q, Ri=12 ,当开关&闭合.弘3断开
4、,滑片P滑至L电流表的示数和此时电ab滑动变阻器a端时,灯L恰好正常发光.试求:(1)电源电压是多少?(2)灯L正常发光时的电流和电阻各是多少?(3)当S1. S:、S,都闭合且滑动变阻器滑片P滑到R=中点时, 路消耗的总功率各是多少?5. 图甲是某款电热水龙头。即开即热、冷热兼用。图乙是它的原理电路。R:为电热丝,通过旋转手柄带动开关S 接通对应的电路,从而实现冷水、温水、热水之间切换。有关参数如下表。不考虑温度对电阻丝的影响,请回答下列 问题:额左电压220V额定温水220OW功率热水300OW(1) 开关置于2时,水龙头放出的水是 (选填“冷”、“温”或“热”)水。此时电路中的电流时多大
5、?(2) 水龙头放热水时,正常工作60s,消耗的电能是多少?(3) RS的电阻多大?6. 如图甲是小明同学家购买的微电脑控制电茶 壶,具有自动抽水、煮水、显示水温、控温等功 能.使用十分方便据查,该产品额左电压为 220V ,额定总功率为1210W,煮水时功率 1200W,茶壶容量1. 0L,水的比热容C水 =4. 2× 103J (kgC )图甲023图乙5时间/ min(1) 将55Oml的纯净水从桶中提升0.6h求电动机对水所做的功.(2)利用“煮水档”将55OmI的水加热4min的实验数据如表,请计算0 - 3min的能量损失.时间 min0.51.01.52.02.53.0
6、3.54.0温度/'C 2029595(3)根据表中数据在图乙中做出水被加热的“温度时间”图象,并分析00.5min温度上升缓慢的主要原因.7. 如图是小宇家新买的一台快速电水壶,这台电水壶的铭牌如下图c为了测量该电水壶烧水时的实际功率,小宇用 所学知识进行了如下实验:关掉家里所有用电器,将该电水壶装满水,接入家庭电路中,测得壶中水从I(TC上升到 30°C所用的时间是IOoS,同时观察到家中如图的电子式电能表耗电指示灯闪烁了 16OiinP。请根据相关信息解答下列问 题。(c4.2×105J(kg OC) (7 分)(1)电水壶中水吸收的热量为多少J:(2)电水壶
7、消耗的电能为多少J:(3)电水壶烧水时的实际功率为多少 W;(4)电水壶加热的效率:产品型 iSWF18A5T-200最大容积11.8L箱定功¢:2000 W 帧定療轧5QHz赣定电22OV-1 、IOlolll g 同 单项电手式电能表 220V 10(40)A50Hz 3200 imp/KWh< HO.1866711 J8.(8分)图是某“汽车超载记录器原理图.控制电路中,电源电压(A6V,压敏电阻的阻值随压力变化关系如图所(5)通过比较实际功率与额左功率大小 关系,简要回答造成这种关系的一种可 能原因。示,继电器线圈电阻Po=10.当通过线圈的电流达到O.2A以上时,继电
8、器的衔铁被吸下,工作电路中的电控照相机 工作,扌D摄超载车俩.(1)质量超过多少吨的车辆经过压敏电 阻时才会被拍照?(2)闭合开关S,控制电路每分钟至少 消耗电能多少焦?控制电路(3)请指出汽车超载的危害(一种即 可)参考答案1. (1)当被检测者未喝酒时,R,的电阻为60 Q;(2)被检测者酒精气体浓度为0.8mgmL时,电流表的示数为0. 3A;(3)当电压表示数为4. 8V时,被检测司机属于酒驾.【解析】试题分析:(1)从图甲中直接可以看岀,当被检测者未洒时,即酒精气体的浓度为0时传感器电阻的阻 值;(2)由电路图可知,传感器和立值电阻串联,电压表测传感器两端的电压,电流表测电路中的电流
9、:根据电阻的串 联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出电流表的示数;(3)当电压表的示数为4. 8V时,根据串联电路的电压特点求岀左值电阻两端的电压,根据欧姆左律求出电路的电 流,继而求出传感器的电阻,由图象得岀对应酒精气体的浓度,然后与酒驾标准相比较即可判断是否洒驾.解:(1)由图象可知,当被检测者未喝酒时,即酒精气体的浓度为0时,Rl的电阻为60 Q ;(2)据图甲可知,当酒精浓度为0. 8mgml时,R,的电阻为10Q ,则R, =R+R1=10+30=40 :此时电路中电流:I- U - 呻-0.3人,即电流表的示数为0. 3A:R 40Q(3)当电压表的示数U1=4.8V时
10、,根据串联电路的电压特点可知:UFU - Uf12V - 4. 8V=7. 2V,电路中的电流IFIJjr2_7.弓_o. 24 A,R2 30 根据欧姆泄律得:此时传感器R,的阻值宀醫船叽 由甲图可知,被检测者的洒精气体浓度为0. 3mgml>0. 2mgml,所以被检测者属于酒驾.答:(1)当被检测者未喝酒时,R:的电阻为60Q;(2)被检测者洒精气体浓度为0.8mgmL时,电流表的示数为0. 3A;(3)当电压表示数为4. 8V时,被检测司机属于酒驾.【点评】本题考查电流的讣算和是否饮洒或醉酒驾车的界左标准,以及欧姆左律的应用,关键明白电路的连接和能从 图象上找到有用的数据.2.
11、(1)电压表的示数为8V时,电流表的示数为0. 1A:(2)电压表的示数为8V时,滑动变阻器&的电阻值为10Q;(3)调零后,&的电阻保持不变.某驾驶员对着测试仪吹气IOs,若电流表的示数达到0.3A,表明驾驶员醉驾,此 时电压表的示数6V.【解析】试题分析:本题有两个过程,(1)当对测试仪进行调零,知道R:的电压和电阻,根拯欧姆左律求出电流.求岀此时滑动变阻器的电压和电流,根 据欧姆泄律的导出公式,求岀电阻.(2)当驾驶员对着测试仪吹气IOs,改变了电路电流,滑动变阻器的阻值不变,求岀滑动变阻器的电压,求出R:的 电压.解:(1)因为R:和滑动变阻器串联,当酒精气体的浓度为0
12、时,Rc=80Q ,电压表示数U:为8V,I=IFlB二0. 1A.(2) UfU- U3=9V - 8V=1V,RI二 Io Q.(3)当Rl的电阻保持不变,电流表的示数I, =0. 3A时,U/ =I, R1=0.3A×10=3V,U =U-UIr =9V - 3V=6V.答:(1)电压表的示数为8V时,电流表的示数为0. 1A:(2) 电压表的示数为8V时,滑动变阻器R:的电阻值为10Q;(3) 调零后,RI的电阻保持不变.某驾驶员对着测试仪吹气IOs,若电流表的示数达到0.3A,表明驾驶员醉驾,此 时电压表的示数6V.3. (1) 4. 41 × IO6J: (2)
13、 242 Q: (3) 0. 91A【解析】试题分析:(1) QMFCm (t - to) =4. 2× 103J (kg*C) ×15kg× (90°C -20°C) =4. 41 × 106J;(2) RI的功率PfUVP: 3T'丄2200W,由于当开关置于位豊1时为加热状态,R,与R=并联,贝922 (79V ) 2P=P 砒-P1=2400W - 220OW二200叭 由 P=U2ZR 得:RfIR_ 242 ;200W(3)电动机的功率P电咖二200叭 电压U=220V,由P=Ul可得:通过线圈的电流:I=P电动机
14、二灯ClyUo 9IA:U22 OV考点:电功与热量的综合计算4. (1)电源电压是6V:(2) 灯L正常发光时的电流为0.5A,电阻为12 Q:(3) 当S:、S:. S,都闭合且滑动变阻器滑片P滑到R:中点时,电流表的示数俄日1.5A,此时电路消耗的总功率为 9W.【解析】试题分析:(1)当开关S:闭合,S:、SS断开,滑片P滑至滑动变阻器a端时,电路为灯泡L的简单电路,根据灯泡正常发光时的电压和额定电压相等得岀电源的电压:(2) 灯泡正常发光时的电压和额泄电压相等,根拯P二门求出电流,利用欧姆定律求出电阻:(3) 当S1. S:、S,都闭合且滑动变阻器滑片P滑到R:中点时,R:与R:并联
15、,电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点和欧姆左律分别求出各支路的电流,利用并联电路的电流求岀干路电流,利用P=UI求出电路消耗的总功率.(1) 当开关S,闭合,S=. S,断开,滑片P滑至滑动变阻器a端时,电路为灯泡L的简单电路,VLIE常发光,.电源的电压:U=U S(I=6V;(2) L正常发光时,两端的电压UL二6V,功率为3W,VP=ULP密 .通过的电流I X=I厂 额-型-o. 5A,U额6V灯泡的电阻RL-IJ- 6V -12 Q : I 额 0.5A(3) 当开关S,、S=、S,都闭合且滑片滑到中点时,电阻&、Rn并联,T并联电路中各支路两端的电压相等,两支路的电流
16、分别为:L-卫-罠-0.5A, L 1A,RI 12°R2 ×12并联电路中干路电流等于各支路电流之和,电流表的示数:I=L+Ic=O. 5A+1A=1. 5A,此时电路消耗的总功率:P=UI=6V×1.5A=9W 5. (1)温:此时电路工作电流为10A.(2)水龙头放热水时,消耗的电能为1.8×105J.(3) R:的电阻是60. 5 【解析】试题分析:(I)当开关处于位置1时,电路是断路,此时放岀的是冷水;当开关处于位置2时,只 UI有电阻R,接入电路,电路电阻最大,根=可知:此时功率最小,可见此时放出的是温水:当开关处于 RU2位置3时,电阻Ri
17、与皿并联接入电路,电路总电阻最小,根据P =可知:此时功率最大,可见此时放出 R的是热水。由表中数据可知:当开关处于位置2时,电路的功率为2200W,由P=UI得:此时电路工作电流:Z=220OHl = IM,n U 220V(2) 水龙头放热水时,电路的总功率是3000W,正常工作60s消耗的电能:W=P Wt=3000W×60s=l. SXlO5J(3) 温水状态下,只有R,工作,故R:消耗的功率:P4=2200W,热水状态下,电阻乩、R:并联,R:消耗的电功率PFPyPX300OW-220OW二800叭.IU2 (22OVYR:的电阻:Rr=-=60.5 P2 800W考点:电
18、路分析,电功率的计算,电能的计算6. (1) 3. 234J (2) 4.275×10,J(3)图象如下图刚开始加热的时候,电茶壶本身需要吸收一部分热量【解析】试题分析:(1) 55Oml 水的质量 m= P V=l×103×5. 5×10 m=0. 55kg,水的重力 G=mg=0. 55kg×9. 8Nkg=5. 39N电动机对水所做的功W=Gh=5. 39N×0. 6m=3. 234J;(2) 利用“煮水档”将55Oml的水加热时,加热3min,水吸收的热量:Q=Cm (t-to) =4. 2× 103J (kg
19、76;C) ×0. 55kg× (95OC -2Or) =1. 7325× 105J,电热水壶消耗的电能W=Pt=I200W× 3×60s=2. 16× IO5J,0 3min 的能量损失=W - Q二2 16XlO5J - 1. 7325 × 105J=4. 275×10,J:(3) 釆用描点发画出图象,如下图:O -O. 5min温度上升缓慢的主要原因:刚开始加热的时候,电茶壶本身需要吸收一部分热虽: 考点:质量、重力.热量和电功的综合计算7. (D1512OOJ (2 分)(2) 180OOOJ (1 分)(3)1800W (2 分)(4) 84% (1分)实际电压小于额左电压220V (1分)【解析】分析:(1)已知水的密度和水壶的体积,可求水的质量,再根据吸热公式可求吸收的热疑(2 )根据电能表的数和已知转数可求消耗电能(3)已知消耗的电能和通电时间,可求实际功率.(4 )吸收的热量和消耗的电能之比就等于电热水壶的效率.(5)根据得出的数据进行比较.解答:解:(1 )电水壶装满水水的质量 m=P V=l. 0× IO3KgZm5×1.8×W3in3=l. SKg电水壶中水吸收的热量为 Q 啖二 C 水 m (t-t
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